[發(fā)明專利]一種銅鋁雙金屬板帶的冶金復(fù)合工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310501987.0
• 申請(qǐng)日: 2013-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN103599937A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭紅慶;田凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽市偉創(chuàng)復(fù)合材料科技有限公司;郭紅慶
• 主分類號(hào): B21B3/00
• 分類號(hào): B21B3/00
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務(wù)所 41112
• 代理人: 陸君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于銅鋁雙金屬復(fù)合板帶生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅鋁雙金屬板帶

的冶金復(fù)合工藝。

技術(shù)背景

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，通過各種不同連接方法將不同金屬材料復(fù)合為一體，制備成金屬復(fù)合板，得到單層金屬材料所不具有的物理、化學(xué)性能以及力學(xué)特性，滿足高強(qiáng)度、高比剛度、抗疲勞性、尺寸穩(wěn)定、耐磨、抗振等性能的要求，同時(shí)可節(jié)省稀貴材料，降低成本。因此，開發(fā)研制新型金屬復(fù)合材料具有十分緊迫的現(xiàn)實(shí)意義，也必將帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

金屬復(fù)合材料是由兩種或兩種以上金屬經(jīng)復(fù)合而形成的一種新型材料，由于其工藝的先進(jìn)性和材料本身的技術(shù)特性，因而復(fù)合板材具有單種金屬材料不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。銅鋁復(fù)合銅電子框架(牌號(hào)：TPO/H65/c19210/c19400/Lc7025)板帶即是一種新型的復(fù)合材料，它既保持了銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕、高強(qiáng)度等性能；同時(shí)又兼顧了鋁的輕質(zhì)性、延伸性、耐腐蝕性及成本低廉等優(yōu)勢(shì)。已廣泛應(yīng)用于電子大功率管框架、LED等領(lǐng)域。

目前，銅鋁復(fù)合的生產(chǎn)方法有很多種，傳統(tǒng)的有爆炸焊接、釬焊、摩擦焊、閃光焊、固態(tài)-半固態(tài)、冷軋、熱軋等方法生產(chǎn),這些方法雖然各有利弊，但生產(chǎn)的銅鋁復(fù)合帶板均不同程度的存在結(jié)合力不強(qiáng)，容易分層、斷裂、起皮，成品率低，成本較高的問題。鑄軋法是目前較理想的生產(chǎn)銅鋁復(fù)合板帶的方法，此法是將鑄造與軋制法結(jié)合起來，既有液相高溫，又有軋制壓力，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的復(fù)合強(qiáng)度，由于可以連續(xù)生產(chǎn)，有效提高了生產(chǎn)率高、降低了成本低。但是，這種方法在生產(chǎn)過程中受空氣濕度的影響較大，當(dāng)空氣濕度大于40%時(shí)很難進(jìn)行雙面復(fù)合，濕度達(dá)到60%時(shí)，幾乎不能再進(jìn)行復(fù)合，即便進(jìn)行了復(fù)合，由于水分子在高溫下會(huì)迅速膨脹，并在銅鋁的復(fù)合界面形成水泡，影響結(jié)合強(qiáng)度，生產(chǎn)的銅鋁復(fù)合板帶在后期的加工生產(chǎn)中仍然會(huì)存在沖孔易分層起泡、折彎開裂脫落等問題。為解決空氣濕度對(duì)復(fù)合強(qiáng)度影響，目前采用的措施是利用噴氣式液化氣噴頭對(duì)軋棍表面進(jìn)行烘烤加熱，但是由于其僅對(duì)軋棍進(jìn)行烘烤加熱，而對(duì)復(fù)合板帶板帶沒有進(jìn)行烘烤加熱，由于軋棍與銅板帶之間存在的溫差仍然會(huì)使空氣中的水分子凝結(jié)在銅鋁的復(fù)合界面形成水泡，因此這種烘烤加熱方式有一定的局限性，不能從根本上消除銅鋁復(fù)合界面的水泡問題。另外，這種鑄軋法是將半固態(tài)的鋁或鋁合金和固態(tài)銅板帶進(jìn)行連續(xù)鑄軋制得，兩種金屬分子之間不能實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合，生產(chǎn)出的銅鋁復(fù)合帶板在后期的深加工中有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)分層脫裂、折彎斷裂等缺陷，影響產(chǎn)品的成品率和生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明的目的是提出一種銅鋁雙金屬板帶的冶金復(fù)合工藝。解決了銅鋁復(fù)合界面結(jié)合強(qiáng)度低、無法實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合的問題，達(dá)到提高銅鋁雙金屬復(fù)合強(qiáng)度，實(shí)

現(xiàn)冶金結(jié)合，保證產(chǎn)品在后期深加工時(shí)的質(zhì)量和成品率、降低生產(chǎn)成本的目的。

????本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是：一種銅鋁雙金屬板帶的冶金復(fù)合工藝

是將鋁錠完全熔化為鋁液后，經(jīng)靜置爐靜置、在線除氣、過濾后流入復(fù)合區(qū)，并在

復(fù)合區(qū)域用熱風(fēng)對(duì)軋輥和銅板帶進(jìn)行除濕，使軋輥與銅帶在復(fù)合時(shí)的溫度保持在

150-200℃，并由軋機(jī)將銅板帶與鋁液軋制出冶金復(fù)合的銅鋁雙金屬復(fù)合板帶。

????本發(fā)明在所述鋁液流入復(fù)合區(qū)前，在鋁液中加入0.2-0.5%的鋁鈦硼絲。

本發(fā)明所述鋁液的靜置時(shí)間為10-16秒。

本發(fā)明所述銅板帶與鋁液的接觸時(shí)間為1.3-1.6秒。

本發(fā)明所述銅板帶與鋁液的軋制時(shí)間為6-8秒。

本發(fā)明所述銅板帶與鋁液的軋制速度為每分鐘400mm-1320mm。

本發(fā)明所述銅板帶與鋁液的軋制力為1510-1550KN。

本發(fā)明所述銅板帶與鋁液的熔合深度≥0.01mm。

本發(fā)明所述銅板帶在與鋁液復(fù)合前對(duì)其復(fù)合面進(jìn)行去氧化處理。

????本發(fā)明通過在銅板帶與鋁液的復(fù)合區(qū)域用高壓熱風(fēng)對(duì)軋輥與銅板帶進(jìn)行連續(xù)

吹烤，并使銅帶和軋輥上的溫度保持在150-200℃，當(dāng)銅帶和軋輥的溫度高于200

℃時(shí)，會(huì)出現(xiàn)氧化現(xiàn)象；當(dāng)銅帶和軋輥的溫度高于150℃時(shí)，達(dá)不到干燥的目的。

由此使銅板帶與鋁液在復(fù)合時(shí)不會(huì)產(chǎn)生水汽和形成氧化，避免了水分子凝結(jié)在銅鋁